Wie KI helfen kann, Krankheitsausbrüche vorherzusagen: Studie

Wie Techno-Science berichtet, beschrieb eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern aus Afrika, Amerika, Asien, Australien und Europa in einem kürzlich in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Artikel, wie künstliche Intelligenz die Herangehensweise an die Erforschung von Infektionskrankheiten verändern und die weltweite Vorbereitung auf zukünftige Pandemien deutlich verbessern kann. In den nächsten fünf Jahren könne die Integration von KI in nationale Systeme zur Reaktion auf Krankheitsausbrüche die Vorhersagen über deren Ursprung, Verlauf und Folgen deutlich verbessern, schreibt die IZ.

Inhalt

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• KI bewegt sich von Kliniken zur Bevölkerungsgesundheit
• Was KI für die Pandemie-Sicherheit leisten kann
• Worte führender Forscher
• Herausforderungen und Vorbehalte

Die Studie, eine Zusammenarbeit zwischen der Universität Oxford, der Universität Kopenhagen, dem Institut Pasteur und anderen Partnern, fordert eine engere Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern, Regierungen und dem privaten Sektor. Ziel ist es, den sicheren, ethischen und effektiven Einsatz von KI im Gesundheitswesen weltweit zu gewährleisten.

KI bewegt sich von Kliniken zur Bevölkerungsgesundheit

Bislang wurde künstliche Intelligenz in der Medizin vor allem zur individualisierten Patientenversorgung eingesetzt: Sie unterstützt bei der Diagnostik, der personalisierten Behandlung und der klinischen Entscheidungsfindung. Doch nun verlagert sich der Schwerpunkt: Die Forscher konzentrieren sich auf die Rolle der KI bei der Bekämpfung von Pandemien auf gesellschaftlicher Ebene.

Dank neuester Algorithmen, die auch mit begrenzten Datenmengen arbeiten können, kann KI komplexe und fragmentierte Informationen analysieren. Dies eröffnet neue Möglichkeiten zur Verbesserung der Gesundheitsversorgung nicht nur in reichen Ländern, sondern auch in Ländern mit begrenzten Ressourcen.

Was KI für die Pandemie-Sicherheit leisten kann

• Verbesserung der Krankheitsausbreitungsmodelle, um sie genauer und realitätsnäher zu machen;
• Identifizieren Sie Gebiete mit einem hohen Risiko der Infektionsausbreitung, um eine effizientere Verteilung der medizinischen Ressourcen zu ermöglichen.
• Analysieren Sie genetische Daten von Krankheitserregern, beschleunigen Sie die Impfstoffentwicklung und identifizieren Sie neue Stämme.
• Antizipieren Sie die Eigenschaften neuer Krankheitserreger, insbesondere die Wahrscheinlichkeit einer Übertragung zwischen Arten.
• Verfolgen Sie Varianten bekannter Viren – wie SARS-CoV-2 oder Influenza – und bewerten Sie die Wirksamkeit potenzieller Impfstoffe und Behandlungen.
• Kombinieren Sie große Bevölkerungsdatensätze mit persönlichen Quellen (z. B. Aktivitätstrackern oder Herzfrequenzmessern), um Ausbrüche besser erkennen und überwachen zu können.
• Erstellen Sie Schnittstellen, die komplexe wissenschaftliche Daten auch Ärzten ohne spezielle Ausbildung zugänglich machen, was insbesondere für unterentwickelte Regionen wichtig ist.

Worte führender Forscher

Professor Moritz Kramer vom Institut für Pandemieforschung der Universität Oxford sagte: „ KI hat das Potenzial, unsere Vorbereitung auf Pandemien grundlegend zu verändern. Wir können Gigabyte an Daten über klimatische und sozioökonomische Bedingungen nutzen, um das Auftreten von Ausbrüchen und sogar deren Schwere vorherzusagen. Und die Integration solcher Modelle in Regierungssysteme bietet die Chance, Tausende von Leben zu retten .“

Professor Eric Topol vom Scripps Research Translational Institute wies darauf hin, dass die Möglichkeiten der KI erstaunlich seien, ihre Realisierung jedoch von einer engen internationalen Zusammenarbeit und der kontinuierlichen Erfassung qualitativ hochwertiger Daten abhänge.

Sameer Bhatt von der Universität Kopenhagen fügte hinzu, dass KI den politischen Entscheidungsträgern ein völlig neues Instrument an die Hand gebe – präzise Analysen, die ihnen dabei helfen würden, rechtzeitig und wirksam auf epidemiologische Bedrohungen zu reagieren.

Herausforderungen und Vorbehalte

Trotz des Potenzials raten Forscher davon ab, sich ausschließlich auf KI zu verlassen. Technologie ist kein Allheilmittel. Während uns neue Proteinanalysemodelle beispielsweise dabei helfen können, zu verstehen, wie sich Mutationen auf die Virulenz auswirken, ist ihr Nutzen gegenüber bestehenden Methoden manchmal möglicherweise minimal.

Darüber hinaus bestehen ernsthafte Risiken im Zusammenhang mit der Qualität der Trainingsdaten, der geschlossenen Natur der Algorithmen, die keine Überprüfung der Entscheidungslogik ermöglichen (sogenannte Black Boxes), und dem ungleichen Zugang zur Technologie in verschiedenen Ländern.

Aus diesem Grund schlagen die Autoren die Entwicklung klarer Standards für die Bewertung von KI-Modellen vor und fordern eine kontinuierliche Zusammenarbeit zwischen Regierungen, Wissenschaftlern, Unternehmen und der Öffentlichkeit. Dadurch wird nicht nur die sichere Nutzung der Technologien gewährleistet, sondern auch ihre Nützlichkeit und Wirksamkeit im Kampf gegen globale Herausforderungen wie Pandemien verbessert.

Zur Erinnerung: Wir haben zuvor darüber geschrieben, wie man mithilfe künstlicher Intelligenz Englisch lernt.

Quelle